KR102198226B1 - 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치 및 이를 통해 제조된 섬유강화 복합체 보강근 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치 및 이를 통해 제조된 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근에 관한 것으로, 상세하게는 로드의 형상을 가공하는 전단부 몰드를 나팔관처럼 출구로 갈수록 내부통로가 좁아지게 형성하여, 병목현상을 통해 보강근 로드에 함침되는 수지량을 높이고, 보강근 로드를 경화하는 경화부를 4개의 영역으로 구분하여 수지 및 경화제 복합체가 보강근 로드 전체에서 견고하게 경화되어 강성 높은 보강근을 제조하는 제조장치와 이를 통해 제조된 섬유강화 복합체 보강근에 관한 것이다.

Description

콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치 및 이를 통해 제조된 섬유강화 복합체 보강근{Manufacturing Apparatus For Hybrid Fiber Reinforced Plastic Rebar For Concrete And The Product Therewith}

본 발명은 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치 및 이를 통해 제조된 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근에 관한 것으로, 상세하게는 로드의 형상을 가공하는 전단부 몰드를 나팔관처럼 출구로 갈수록 내부통로가 좁아지게 형성하여, 병목현상을 통해 보강근 로드에 함침되는 수지량을 높이고, 보강근 로드를 경화하는 경화부를 4개의 영역으로 구분하여 수지 및 경화제 복합체가 보강근 로드 전체에서 견고하게 경화되어 강성 높은 보강근을 제조하는 제조장치와 이를 통해 제조된 섬유강화 복합체 보강근에 관한 것이다.

콘크리트는 압축력에 강한 반면, 인장력에 취약한 바, 인장력을 보강하기 위해 내부에 철근을 삽입하여 양생하는 철근 콘크리트 구조가 일반적으로 사용된다. 그러나 철근 콘크리트 구조의 철근은 제설재나 해수환경 등 환경적인 요인에 의해 부식되어 그 강도가 저하되는 문제가 발생한다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 철근을 대체하여 섬유강화 복합체로 만들어진 보강근이 개발되어 사용되고 있으며, 이는 내식, 내열, 내부식성이 우수할 뿐만 아니라, 강도가 높아 다양한 산업분야에서 응용범위가 확대되고 있고, 반영구적인 신소재로 주목받고 있다.

다만, 섬유강화 복합체 보강근은 일부에 인장력이 집중되어 파탄되지 않도록 보강근 전체에 수지 및 경화제가 고르게 함침되어야 하고, 또 경화과정에서 복합체 구성에 맞도록 보강근 전체에 열을 고르게 가해야만, 기포없이 매끄럽고 견고한 섬유강화 복합체 보강근을 제조할 수 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0808938호 대한민국 등록특허공보 제10-1013098호

본 발명의 목적은 섬유강화 복합체 보강근 전체에 수지가 충분히 함침되도록, 보강근 로드를 가공하는 전단부 몰드를 나팔관처럼 출구로 갈수록 좁게 형성하여, 병목현상을 통해 보강근 로드에 수지가 충분히 함침되는 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 복합체 구성에 대응하여 보강근 전체에 고른 열을 가할 수 있도록, 경화부를 4개의 구역으로 형성하는 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 이송부가 보강근 전체를 균등하게 압박하여 이송할 수 있도록 이송부의 양단에 로드셀이 형성되는 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.

상기 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수지를 고르게 충분히 함침시키고, 복합체 특성에 맞도록 고른 열을 가하여 매끄럽고 강성 높은 보강근을 제조할 수 있는 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치를 제공한다.

이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 복합체 보강근 로빙 섬유가 권선된 복수의 크릴부; 상기 복수의 크릴부로부터 상기 로빙 섬유 각각을 다발로 풀어내어 함침되도록 형성되는 수지함침부; 상기 수지함침부에 함침된 상기 로빙 섬유 다발이 함께 투입되어 인발 성형으로 보강근 로드를 가공하되, 나팔관처럼 출구로 갈수록 내부통로가 좁아져 상기 로빙 섬유 다발을 모우는 전단부 몰드와, 상기 전단부 몰드를 통과한 상기 로빙 섬유 다발의 형상을 가공하도록 내부통로가 일자로 형성된 후단부 몰드를 포함하는 로드가공부; 상기 로드가공부에서 배출되는 상기 보강근 로드의 외주면에 리브용 섬유를 나선형으로 와인딩하여 리브를 형성하는 와인딩부; 상기 리브가 형성된 상기 보강근 로드에 열을 가하여 경화 반응을 촉진시키는 경화부; 상기 경화부에서 가열된 보강근 로드에 유체를 공급하여 냉각하는 냉각부; 상기 냉각부를 통과한 상기 보강근 로드를 후방으로 당겨, 전체 공정에서 상기 보강근 로드를 후속 공정으로 이송하는 이송부; 및 상기 이송부를 통해 배출되는 상기 보강근 로드를 설정된 길이로 커팅하는 커팅부;를 포함하는, 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조 장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 후단부 몰드 내부통로는 상기 전단부 몰드 내부통로의 출구보다 좁게 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 전단부 몰드와 상기 후단부 몰드는 250 ~ 300mm 이격되어 배치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 와인딩부는, 상기 보강근 로드의 외주면에 리브가 10 ~ 14mm 간격으로 형성되고, 상기 보강근 로드의 중심축과 45 ~ 50도의 각도를 형성하며, 상기 로드로부터 돌출된 높이가 0.4 ~ 1.2mm로 형성되도록 리브용 섬유를 와인딩할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 수지함침부는 저온 및 고온 경화제를 포함하고, 상기 경화부는 저온경화제의 반응이 시작되는 제1구역, 고온경화제의 반응이 시작되는 제2구역, 경화제의 중화반응이 시작되는 제3구역 및 경화 반응이 촉진되는 제4구역으로 나누어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 경화부는, 제1구역에서 제4구역으로 나아갈수록 온도가 점진적으로 상승할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 이송부는 상기 보강근 로드를 상하로 압박하여 후방으로 당기며, 상기 이송부의 양단에는 상기 보강근 로드를 상하로 압박하는 간격을 측정하여 조절할 수 있도록 로드셀이 형성될 수 있다.

본 발명은 상기 서술한 제조장치로 제조된 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 또한 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 리브는 10 ~ 14mm 간격으로 형성되고, 상기 로드의 중심축과 45 ~ 50도의 각도를 형성하며, 상기 로드로부터 돌출된 높이가 0.4 ~ 1.2mm로 형성될 수 있다.

상기 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조 장치 및 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근에 언급된 모든 사항은 모순되지 않는 한 동일하게 적용된다.

본 발명의 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치에 의하면, 보강근 로드를 가공하는 전단부 몰드가 나팔관처럼 형성되어, 병목현상을 통해 보강근 로드에 수지가 충분하고도 고르게 함침될 수 있다.

또한, 본 발명의 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치에 의하면, 경화부를 복합체 구성에 대응하도록 4개의 구역으로 형성하여, 복합체 보강근 전체가 충분히 경화되도록, 보강근 전체에 열을 고르게 가할 수 있다.

또한, 본 발명의 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치에 의하면, 보강근을 이송하는 이송부 양단에 로드셀이 형성되어, 보강근 전체를 균등하게 상하로 압박하여 이송할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 상세한 설명 및 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치의 구성을 개괄적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치의 로드가공부를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치의 이송부를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치로 제조된 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근의 측면도이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 그러나, 기술되는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 도면에 도시된 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

그리고, 명세서 전반에 사용하는 '콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치'라는 용어는, '섬유강화 복합체 보강근 제조장치', '보강근 제조장치' 또는 '제조장치'로 간략히 약칭될 수 있으며, '콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근' 또한 '섬유강화 보강근' 또는 '보강근'으로 간략히 칭해질 수 있다. 한편, 섬유강화 복합체 보강근, 로빙 섬유 또는 리브용 섬유는 유리섬유로 구성됨이 일반적이나, 이에 한정되지 않고, 아라미드 섬유, 탄소섬유, 현무암 섬유, PVA 섬유, 고강도 폴리에스테르 섬유 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 결합으로 구성될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치의 구성을 개괄적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치의 로드가공부(30)를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치의 이송부(70)를 도시한 측면도이다.

본 발명은 수지가 충분히 함침되고, 복합체 특성에 맞게 경화되어, 강성이 우수한 섬유강화 보강근을 제조할 수 있는 제조장치에 관한 것으로, 도 1의 도시와 같이, 크릴부(10), 수지함침부(20), 로드가공부(30), 와인딩부(40), 경화부(50), 냉각부(60), 이송부(70) 및 커팅부(80)를 포함한다.

크릴부(10)는 복합체 보강근의 로드(2)를 제조하기 위한 로빙 섬유(2a)가 권선된 것으로, 보강근의 로드(2)에 대한 기초재료를 구성하는 바, 보강근을 제조하기 위해 크릴부(10)는 주기적으로 소모된다. 한편, 크릴부(10)는 복수로 구성되는데, 구체적인 수는 기설정된 보강근의 로드(2) 직경에 대응하며, 일반적으로 90 ~ 232 가닥으로 한번에 풀려 후술하는 수지함침부(20)로 이동한다.

수지함침부(20)는 복수의 크릴로부터 로빙 섬유(2a) 각각을 다발로 풀어내어 수지를 함침하는 구성으로, 다발이 한번에 함침될 수 있도록 수용공간 내에 수지가 채워진 수조 형태일 수 있다. 수지함침부(20)에 채워진 수지는, 보강근의 인장강도 및 탄성계수 상승 등의 목적을 달성하기 위한 에폭시 계열로, 저온 경화제, 고온 경화제 및 착색제가 혼합된 열경화성 수지로 구성될 수 있다. 더 구체적으로 수지는 에폭시 계열 중 불포화 폴리에스테르로 선택될 수 있으며, 저온 경화제 및 고온 경화제는 수지의 종류에 대응하여 선택될 수 있다.

로드가공부(30)는 수지함침부(20)에서 함침된 로빙 섬유 다발(2b)을 투입하고, 인발 성형으로 보강근 로드(2)의 형상을 가공하는 구성이다. 즉, 로드가공부(30)에 90 ~ 232 가닥의 함침된 로빙 섬유 다발(2b)을 투입하면, 인발 성형으로 봉 형상의 보강근 로드(2)가 가공된다. 로드가공부(30)는 도 1 및 도 2의 도시와 같이 전단부 몰드(31)와 후단부 몰드(32)를 포함한다.

전단부 몰드(31)는, 로드가공부(30)의 단면을 도시한 도 2와 같이, 그 내부의 통로(31a)가 나팔관처럼 출구로 갈수록 좁아지게 형성된다. 보강근의 형상을 잡는 출구와 달리, 입구가 상대적으로 넓어 수지가 함침된 로빙 섬유 다발(2b)을 손상없이 모울 수 있다. 그리고, 출구로 갈수록 좁아져 로빙 섬유 다발(2b)에 함침된 수지는 병목현상으로, 전단부 몰드(31)의 내부통로(31a)를 가득 채우게 되고, 이에 따라 로빙 섬유 다발(2b)에는 수지가 다시 한번 함침되어, 로빙 섬유 다발(2b)의 내부 중심까지 수지가 충분하고도 고르게 충진될 수 있다. 한편, 전단부 몰드(31)의 내부통로(31a)는 출구로 갈수록 좁아지면 충분하고, 사선으로 형성될 수 있고, 또는 갈수록 내부통로(31a)의 기울기가 커지도록 형성될 수도 있다. 다만, 손상없이 로빙 섬유 다발(2b)을 모우고, 입구 부분에서 병목현상으로 수지의 재함침을 유도하려면 내부통로(31a)는 갈수록 기울기가 완만해지도록 구성함이 바람직하다.

전단부 몰드(31)를 통과한 로빙 섬유 다발(2b)을, 후단부 몰드(32)를 통해 그 형상이 재가공되어 보강근 로드(2)의 형상으로 가공된다. 후단부 몰드(32)는 전단부 몰드(31)의 출구에서 1차적으로 모아진 로빙 섬유 다발(2b)을 재압박하여 보강근 로드(2)의 형상을 가공하도록 내부통로(32a)가 일자로 형성된다. 후단부 몰드(32)의 재압박을 통한 인발 성형으로, 로빙 섬유 다발(2b)은 보강근 로드(2)의 형상으로 가공된다.

로드가공부(30)를 도 2를 참고하여 더욱 상세히 설명하면, 후단부 몰드(32) 내부통로(32a)는 전단부 몰드(31) 내부통로(31a)의 출구보다 좁게 형성될 수 있다. 후단부 몰드(32)의 내부통로(32a)가 좁게 형성됨으로써, 후단부 몰드(32)는 로빙 섬유 다발(2b)을 강하게 압박하여 내부가 밀실한 보강근 로드(2)를 가공할 수 있다. 그리고, 후단부 몰드(32)의 이송하는 과정에서의 단차로 로빙 섬유 다발(2b)의 잉여수지를 깍아내어 보강근 로드(2)의 표면을 매끈하게 하며, 로빙 섬유 다발(2b)에 함침된 수지를 짜낼 수 있어 잉여분이 존재하지 않는 동시에 로빙 섬유 다발(2b) 중심까지도 수지가 충분히 함침될 수 있다. 구체적으로, 후단부 몰드(32) 내부통로(32a) 직경은 전단부 몰드(31) 내부통로(31a) 중 출구 직경에 비해 2mm 작을 수 있다.

한편, 전단부 몰드(31)와 후단부 몰드(32)는 이격되어 배치될 수 있으며, 이 경우 이격간격을 250 ~ 300mm가 바람직하다. 이격간격이 250mm 미만일 경우 로빙 섬유 다발(2b)에 함침된 잉여수지가 잘 배출되지 않아 전단부 몰드(31)에 이물질이 끼이거나, 로빙 섬유 다발(2b)에 수지가 과다하여 표면에 굴곡이 생길 수 있다. 이와 달리, 300mm를 초과하는 경우 전단부 몰드(31)에서 후단부 몰드(32)로 넘어가는 과정에서 로빙 섬유 다발(2b)의 표면에 함침된 수지가 떨어져 차후 경화반응 이후에 보강근 로드(2)가 퍼석거리는 문제가 발생하고, 이로써 보강근 로드(2)의 굽힘 강도가 현저하게 떨어지게 된다.

와인딩부(40)는 로드가공부(30)에서 배출되는 보강근 로드(2)의 외주면에 리브용 섬유(3a)를 나선형으로 와인딩하여 보강근의 리브(3)(도 4 참조)를 형성하는 구성이다. 와인딩부(40)를 통해 형성된 리브(3)를 통해 보강근은 콘크리트와의 접촉 면적이 넓어지고, 리브(3) 사이 사이에 콘크리트가 충진되어 양생됨에 따라 보강근과 콘크리트는 일체로 거동할 수 있다. 와인딩부(40)는 리브용 섬유(3a)가 권취된 롤러가 이송되는 보강근 로드(2)의 외주면에서 연속해서 회전하도록 이루어짐으로써, 보강근 로드(2)의 길이 방향을 따라 외주면에 리브용 섬유(3a)가 감겨 리브(3)가 형성되도록 한다. 한편, 리브(3) 형성의 기초재료가 되는 리브용 섬유(3a)는, 도시처럼 꼬이지 않은 원사일 수 있으나, 강력을 부여하고 표면적을 넓힐 수 있도록, 도시와 달리 꼬인 연사일 수 있다.

그리고, 와인딩부(40)가 리브용 섬유(3a)를 와인딩함에 있어서, 보강근 로드(2)의 외주면에 리브(3)가 10 ~ 14mm 간격을 형성하도록 와인딩할 수 있다. 그리고, 와인딩으로 형성된 리브(3)가 보강근 로드(2)의 중심축과 45 ~ 50도의 각도를 갖도록 와인딩할 수 있고, 리브(3)의 돌출 높이가 0.4 ~ 1.2mm로 형성되도록 리브용 섬유(3a)를 와인딩할 수 있다. 구체적인 수치범위에 대한 효과는, 도 4를 참조하여 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근을 설명하면서 같이 후술하도록 한다.

경화부(50)는 리브(3)가 형성된 보강근 로드(2)에 열을 가하여 경화 반응을 촉진시킨다. 보강근 로드(2)에 리브(3)가 와인딩되고, 보강근 로드(2)에 함침된 수지가 리브(3)까지 퍼져 함침되며, 보강근 로드(2)와 리브(3)에 열을 동시에 가하여 보강근 전체를 일체로 경화시킨다. 한편, 보강근은 유리섬유뿐만 아니라, 수지, 경화제 및 착색제 등 복합체로 구성되는 바, 이를 적절히 경화하기 위해서는 경화부(50)의 온도가 중요하다.

이에 대해 상세히 서술하면, 본 발명의 경화부(50)는 4개의 구역으로 경화부(50)를 나눌 수 있다. 보강근 로드(2)의 이송방향에 따라, 제1구역에서 제4구역으로 명명하여 설명하면, 제1구역은 저온경화제의 경화반응이 시작되는 구역이며, 제2구역은 고온경화제의 경화반응이 시작되는 구역이다. 제3구역은 저온 및 고온 경화제의 중화반응이 시작되는 구역이고, 제4구역은 경화반응을 촉진하는 구역이다. 각 구역별 길이는 1.85m로 구성할 수 있으며, 그 온도는 저온인 제1구역에서 최고온인 제4구역으로 나아갈수록 온도가 점진적으로 상승하게 형성할 수 있다. 한편, 제1구역 이전의 경화부(50)에는 보강근의 장력을 극대화하기 위해 여유공간을 구성할 수 있다.

한편, 냉각부(60)는 보강근 로드(2)가 경화부(50)를 통해 경화된 후 유체 공급을 통해 바로 냉각하여 보강근 로드(2)에 대한 강성을 확보할 수 있도록 한다.

이송부(70)는 냉각부(60)를 통과한 보강근 로드(2)를 후방으로 당겨, 전체 공정에서 보강근 로드(2)를 후속 공정으로 이송하는 구성이다. 이와 같이, 이송부(70)가 당기는 힘을 통해 후속 공정으로 나아갈 수 있으며, 특히 로드가공부(30)에서 보강근 로드(2)를 인발 성형하는 힘이 된다. 한편, 이송부(70)는 하나의 보강근 또는 보강근 로드(2)만을 이송하지 않고, 2개 또는 4개 등 복수의 보강근을 후방으로 당기는 바, 여러 보강근을 동일하게 당기기 위해서는, 보강근 로드(2)를 상하로 압박하는 힘이 일정하여야 한다.

이를 위해, 도 3과 같이 이송부(70)의 양단에는 보강근 로드(2)를 상하로 압박하는 간격을 측정하여 조절할 수 있도록 로드셀(71)이 형성될 수 있고, 공간적으로 보면 각 모서리마다 형성하여 4개의 로드셀(71)로 보강근 로드(2)를 상하로 압박하는 간격을 측정하고 조절할 수 있다. 이를 통해 상하 간격을 일일이 측정하여 조절하지 않아도 되며, 수작업으로 측정시 발생하는 오차를 제거하여 간격의 신뢰성을 확보할 수 있다.

그리고 이송부(70)는 도3의 도시와 같이 상부(70a)와 하부(70b)로 나누어지며, 그 사이에 보강근을 가압하도록 탄성부재(72)가 구비될 수 있다. 하부 이송부(70b)는 보강근 로드(2)를 지지하며, 안착된 보강근 로드(2)가 공정의 흐름에 따라 인발되어 진다. 상부 이송부(70a)는 하부 이송부(70b)와 반대되는 방향으로 연속해서 회전되며, 하부 이송부(70b)와 함께 보강근 로드(2)의 상부를 가압한다. 탄성부재(72)는 상하부 이송부(70a, 70b) 각각에 결합되는 것으로, 고무와 같은 재질로 이루어지며, 이동하는 보강근 로드(2)와 직접적으로 접하여 상하부 이송부(70a, 70b)에 의해 보강근 로드(2)가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

마지막으로 커팅부(80)는 이송부(70)를 통해 배출되는 보강근 로드(2)를 설정된 길이로 커팅하여 최종제품 형태로 보강근을 완성시키는 구성이다. 유통되는 규격 또는 사용자에 의해 설정된 길이로 보강근 로드(2)를 절단하여 보관 및 이송이 용이하게 이루어지도록 한다. 한편, 복수의 보강근을 동시에 커팅하기 위해서는 이송부(70)를 통한 보강근 로드(2)를 당기는 힘이, 복수의 보강근에 고르게 가해져야만 한다.

그리고, 상기 서술한 제조장치를 통해 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근(1)을 제조할 수 있는 바, 도 4를 참조하여 제조된 섬유강화 복합체 보강근(1)을 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치로 제조된 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근(1)의 측면도이다.

본 발명이 개시하는 섬유강화 복합체 보강근(1)은 수지가 충분히 함침되고, 복합체 특성에 맞게 경화되어 표면이 매끄러우며, 인장강도 등 강성이 우수하다.

한편, 섬유강화 보강근(1)에 있어서, 리브(3)는 10 ~ 14mm 간격으로 형성될 수 있다. 리브(3)의 간격이 9 mm 이하인 경우에는 간격 간에 수지함유량이 적어져, 보강근(1)의 표면이 거칠어지고 푸석거려 보강근(1)의 인장강도가 현저하게 떨어질 수 있다. 이와 달리, 리브(3)의 간격이 15 mm 를 넘어가는 경우, 간격 간에 수지함유량이 많아 수지가 전부 다 경화되지 않아 인장강도가 떨어질 뿐만 아니라, 콘크리트와의 접촉면적이 적어 보강근(1)이 콘크리트와 분리 거동하는 문제가 발생할 수 있다.

그리고 리브(3)는 보강근 로드(2)이 중심축과 45 ~ 50도의 각도를 형성할 수 있다. 각도가 45도 미만인 경우 수지 함칭성에 일관성이 잃는 공정상의 문제가 발생되고, 콘크리트 타설시 리브(3)가 슬립되는 문제가 발생한다. 이와 달리, 50도를 초과하는 경우, 제조과정에서 리브(3)가 슬립되어 불량이 발생하며, 수지가 고르지 못해 보강근(1)이 휘어버리는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 리브(3)는 로드(2)로부터 돌출된 높이가 0.4 ~ 1.2mm로 형성될 수 있다. 돌출 높이가 0.4mm 이하인 경우, 리브(3) 내부의 수지가 마디마다 균일하지 않고, 제품의 밑 부분으로 흘러 내려 제품의 경도를 저하시킬 수 있다. 이와 달리, 1.2mm 이상이면, 리브(3) 전체에 수지가 함침될 수 없고, 섬유 그 자체로만 생산되어 강성이나 강도가 현저하게 떨어지게 된다.

이상 설명으로부터, 본 발명에 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

1: 보강근
2: 로드
2a: 로빙 섬유
2b: 로빙 섬유 다발
3: 리브
3a: 리브용 섬유
10: 크릴부
20: 수지함침부
30: 로드가공부
31: 전단부 몰드
31a: 전단부 몰드의 내부통로
32: 후단부 몰드
32a: 후단부 몰드의 내부통로
40: 와인딩부
50: 경화부
60: 냉각부
70: 이송부
70a: 상부 이송부
70b: 하부 이송부
71: 로드셀1
72: 탄성부재
80: 커팅부

Claims (9)

1. 복합체 보강근 로빙 섬유가 권선된 복수의 크릴부;
   상기 복수의 크릴부로부터 상기 로빙 섬유 각각을 다발로 풀어내어 함침되도록 형성되는 수지함침부;
   상기 수지함침부에 함침된 상기 로빙 섬유 다발이 함께 투입되어 인발 성형으로 보강근 로드를 가공하되, 나팔관처럼 출구로 갈수록 내부통로가 좁아져 상기 로빙 섬유 다발을 모우는 전단부 몰드와, 상기 전단부 몰드를 통과한 상기 로빙 섬유 다발의 형상을 가공하도록 내부통로가 일자로 형성된 후단부 몰드를 포함하는 로드가공부;
   상기 로드가공부에서 배출되는 상기 보강근 로드의 외주면에 리브용 섬유를 나선형으로 와인딩하여 리브를 형성하는 와인딩부;
   상기 리브가 형성된 상기 보강근 로드에 열을 가하여 경화 반응을 촉진시키는 경화부;
   상기 경화부에서 가열된 보강근 로드에 유체를 공급하여 냉각하는 냉각부;
   상기 냉각부를 통과한 상기 보강근 로드를 후방으로 당겨, 전체 공정에서 상기 보강근 로드를 후속 공정으로 이송하는 이송부; 및
   상기 이송부를 통해 배출되는 상기 보강근 로드를 설정된 길이로 커팅하는 커팅부;를 포함하고,
   상기 이송부는, 상기 보강근 로드를 상하로 압박하여 후방으로 당기며,
   상기 이송부의 양단에는 상기 보강근 로드를 상하로 압박하는 간격을 측정하여 조절할 수 있도록 로드셀이 형성되는, 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 후단부 몰드 내부통로는 상기 전단부 몰드 내부통로의 출구보다 좁게 형성되는, 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전단부 몰드와 상기 후단부 몰드는 250 ~ 300mm 이격되어 배치되는, 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 와인딩부는, 상기 보강근 로드의 외주면에 리브가 10 ~ 14mm 간격으로 형성되고, 상기 보강근 로드의 중심축과 45 ~ 50도의 각도를 형성하며, 상기 로드로부터 돌출된 높이가 0.4 ~ 1.2mm로 형성되도록 리브용 섬유를 와인딩하는, 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 수지함침부는 저온 및 고온 경화제를 포함하고,
   상기 경화부는 저온경화제의 반응이 시작되는 제1구역, 고온경화제의 반응이 시작되는 제2구역, 경화제의 중화반응이 시작되는 제3구역 및 경화 반응이 촉진되는 제4구역으로 나누어지는, 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 경화부는, 제1구역에서 제4구역으로 나아갈수록 온도가 점진적으로 상승하는, 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 이송부는 상기 보강근 로드를 상하로 압박하여 후방으로 당기며,
   상기 이송부의 양단에는 상기 보강근 로드를 상하로 압박하는 간격을 측정하여 조절할 수 있도록 로드셀이 형성되는, 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조 장치.
8. 제1항의 제조 장치로 제조된 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근.
9. 제8항에 있어서,
   상기 리브는 10 ~ 14mm 간격으로 형성되고, 상기 로드의 중심축과 45 ~ 50도의 각도를 형성하며, 상기 로드로부터 돌출된 높이가 0.4 ~ 1.2mm로 형성되는, 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근.
   
   
   

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